The results of theoretical efficiency investigation of metallized film capacitor electrodes segmentation patterns are presented in this article. The aim of present investigation was the most ef-fective patterns configuration determination using by numerical simulation method. The experimental investigation method of metallized film capacitor electrodes electrodynamic destruction was devel-oped to reach the needed scope. This method differs from the known methods by using samples of metallized polymer film with different segmentation patterns instead of real capacitors. Based on ex-perimental results the numerical model of segmented electrodes electrodynamic destruction was de-veloped using by COMSOL Multiphysics software. This numerical model allows to investigate differ-ent segmentation pattern’s efficiency during self-healing process (recovery of operating ability after dielectric breakdown) and to determine metallization’s electrical parameters without experimental in-vestigations. Existing and novel types of segmented electrodes for metallized film capacitors were in-vestigated. The dependence of electrodynamic destruction energy, i.e. energy needed to breakdown channel isolating, versus destruction time was used as a criterion of segmentation pattern efficiency. Advantages and disadvantages of investigated electrodes segmentation types were determined. The most important result is the best pattern configuration determination. It was found that bridge-diamond segmentation is the most effective patterns configuration for metallized film capacitor’s application. The significance of the obtained results is practical application in capacitor’s manufacturing ability. The developed numerical model and investigation results can be used in design of new metallized film capacitors types with high specific characteristics.

Articolul prezintă rezultatele studiilor teoretice privind eficiența electrozilor segmentați ai condensatorilor cu film metalizat. Scopul acestei lucrări a fost de a determina cea mai eficientă configurație a electrozilor segmentați folosind metode de simulare numerică. Pentru a atinge acest obiectiv, a fost dezvoltată o tehnică pentru studiul experimental al distrugerii electrodinamice a electrozilor condensatorilor de film metalizat. Метода propusă diferă de metodele cunoscute pentru studierea electrozilor condensatorilor prin utilizarea eșantioanelor de filme din polimer metalizat cu structuri de segmentare diferite în loc de condensatori reali. Pe baza datelor experimentale obținute, a fost dezvoltat un model numeric de distrujere electrodinamică a electrozilor segmentați utilizând pachetul software COMSOL Multiphysics. Acest model face posibilă investigarea eficienței diferitelor tipuri de electrozi segmentați în procesul de auto-vindecare (restabilirea robusteții după străpungerea dielectricului), precum și determinarea parametrilor electrici ai metalizării fără efectuarea studiilor experimentale. În lucrare s-au investigat noile tipuri existente și propuse de electrozi segmentați pentru condensatori de film metalizat. Dependența energiei de distrugere electrodinamică, adică energia cheltuită pentru izolarea canalului de avarie, în funcție de durata procesului de distrugerei a fost utilizată ca criteriu pentru evaluarea eficacității. Au fost identificate avantajele și dezavantajele tipurilor examinate de segmentare ale electrozilor. Cel mai semnificativ rezultat constă în determinarea celei mai eficiente configurații a electrozilor segmentați pentru utilizare în condensatoarele cu electrozi metalizați. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul, că modelul numeric dezvoltat, precum și rezultatele obținute în cursul cercetării, pot fi utilizate la proiectarea de noi tipuri de condensatori cu film metalizat cu caracteristici specifice majorate.

В статье представлены результаты теоретических исследований эффективности сегментированных электродов металлопленочных конденсаторов. Целью данной работы было определение наиболее эффективной конфигурации сегментированных электродов с помощью методов численного моделирования. Для достижения поставленной цели была разработана методика экспериментального исследования электродинамического разрушения электродов металлопленочных конденсаторов. Данная методика отличается от известных методов исследования конденсаторных электродов использованием образцов металлизированной полимерной пленки с различной структурой сегментации вместо реальных конденсаторов. На основании полученных экспериментальных данных с помощью программного пакета COMSOL Multiphysics была разработана численная модель электродинамического разрушения сегментированных электродов. Данная модель позволяет исследовать эффективность различных типов сегментированных электродов в процессе самовосстановления (восстановление работоспособности после пробоя диэлектрика), а также определять электрические параметры металлизации без проведения экспериментальных исследований. В работе были исследованы существующие и предложены новые типы сегментированных электродов для металлопленочных конденсаторов. В качестве критерия оценки эффективности была использована зависимость энергии электродинамического разрушения, то есть энергии затраченной на изолирование канала пробоя, от времени разрушения. Были определены преимущества и недостатки рассмотренных типов сегментаций. Наиболее существенным результатом является определение наиболее эффективной конфигурации сегментированных электродов для использования в металлопленочных конденсаторах. Такой конфигурацией является сегментация с квадратными элементами и соединительными мостиками. Значимость полученных результатов состоит в том, что разработанная численная модель, а также полученные в ходе исследований результаты могут быть использованы при проектировании новых типов металлопленочных конденсаторов с повышенными удельными характеристиками.